2019-2020版物理新突破人教選修3-1練習(xí)題：第一章+靜電場+1.5+Word版含解析

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)5電勢差課時過關(guān)·能力提升基礎(chǔ)鞏固1下列說法正確的是()A.電勢差與電勢一樣,是相對量,與電勢零點的選取有關(guān)B.電勢差是一個矢量,有正值和負(fù)值之分C.由于靜電力做功跟移動電荷的路徑無關(guān),所以電勢差也跟移動電荷的路徑無關(guān),只跟這兩點的位置有關(guān)D.A、B兩點的電勢差是恒定的,不隨電勢零點的不同而改變,所以UAB=UBA答案:C2一個點電荷,從靜電場中的A點移到B點的過程中,靜電力做功為零,則()A.A、B兩點的電場強(qiáng)度一定相等B.作用于該點電荷的靜電力與其移動方向總是垂直的C.A、B兩點的電勢差為零D.點電荷一定沿直線從A點移到B點解析:由公式WAB=qUAB可知,若WAB=0,則一定是UAB=0,選項C正確。答案:C3在電場中A、B兩點間電勢差為UAB=75V,B、C兩點間電勢差UBC=-200V,則A、B、C三點的電勢高低關(guān)系為()A.φA>φB>φC B.φA<φC<φBC.φC>φA>φB D.φC>φB>φA解析:因為UAB=φA-φB=75V>0,所以φA>φB,因為UBC=φB-φC=-200V<0,所以φB<φC,又UAC=UAB+UBC=75V+(-200V)=-125V<0,所以φA<φC,則φC>φA>φB,C正確。答案:C4靜電場中,某帶電粒子在電場力作用下從電勢為φa的a點運(yùn)動至電勢為φb的b點。若該帶電粒子在a、b兩點的速率分別為va、vb,不計重力,則該帶電粒子的比荷qA.C.解析:由電勢差公式及動能定理得W=qUab=q(φa-φb)=答案:C5圖中虛線所示為靜電場中的等勢面1、2、3、4,相鄰的等勢面之間的電勢差相等,其中等勢面3的電勢為0。一帶正電的點電荷在靜電力的作用下運(yùn)動,經(jīng)過A、B點時的動能分別為26eV和5eV。當(dāng)這一點電荷運(yùn)動到某一位置,其電勢能變?yōu)?8eV時,它的動能應(yīng)為()A.8eV B.13eV C.20eV D.34eV解析:設(shè)相鄰兩條等勢線間的電勢差為U,電荷從A到B動能減少,靜電力做負(fù)功,可判斷φ4>φ3>φ2>φ1,因φ3=0,電荷在等勢面1和4上的電勢能分別為-2qU和qU。根據(jù)能量守恒定律可得-2qU+EkA=qU+EkB代入數(shù)據(jù):-2qU+26eV=qU+5eV解得qU=7eV,電荷的總能量應(yīng)為E總=(5+7)eV=12eV所以當(dāng)電勢能為-8eV時,動能為Ek=E總-Ep=12eV-(-8eV)=20eV。答案:C6(多選)水平線上的O點放置一點電荷,圖中畫出電荷周圍對稱分布的幾條電場線,如圖所示。以水平線上的某點O'為圓心,畫一個圓,與電場線分別相交于A、B、C、D、E,則下列說法正確的是()A.B、E兩點的電場強(qiáng)度相同B.A點電勢低于C點電勢C.B、C兩點間電勢差等于E、D兩點間電勢差D.電子沿圓周由D到B,靜電力做正功解析:題圖中B、E兩點電場強(qiáng)度的方向不同,選項A錯;沿電場線方向電勢降低,因rA>rC,故選項B對;因φC=φD,φB=φE,故選項C對;靜電力做功與路徑無關(guān),因UDB>0,電子從D到B靜電力做功WDB=qUDB=-eUDB<0,選項D錯。答案:BC7一個帶負(fù)電的質(zhì)點,帶的電荷為2.0×10-9C,在電場中將它由A移到B,除靜電力之外,其他力做功6.5×10-5J,質(zhì)點的動能增加了8.5×10-5J,則A、B兩點間的電勢差φA-φB=。

解析:要求兩點的電勢差,需先求出在兩點間移動電荷時靜電力做的功,而質(zhì)點動能的變化對應(yīng)合外力做的功。設(shè)靜電力做的功為WAB,由動能定理得WAB+W=ΔEk,WAB=ΔEk-W=2.0×10-5J則φA-φB=WAB答案:-1.0×104V8把電荷量為2×10-8C的正點電荷從無限遠(yuǎn)處移到電場中A點,要克服電場力做功8×10-6J。若把該電荷從無限遠(yuǎn)處移到電場中B點,需克服電場力做功2×10-6J。取無限遠(yuǎn)處電勢為零,求:(1)A點的電勢;(2)A、B兩點的電勢差;(3)把2×10-5C的負(fù)電荷由A點移到B點電場力做的功。解析:(1)U∞A=W∞Aq=U∞A=φ∞-φA,且φ∞=0所以φA=400V。(2)U∞B=W∞Bq=U∞B=φ∞-φB,且φ∞=0所以φB=100VUAB=φA-φB=300V。(3)WAB=qUAB=-2×10-5×300J=-6×10-3J。答案:(1)400V(2)300V(3)-6×10-3J9如圖所示,ABCDF為一絕緣光滑軌道,豎直放置在水平向右的勻強(qiáng)電場中,AB與電場線平行,BCDF是與AB相切、半徑為R的圓形軌道。今有質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球在電場力作用下從A點由靜止開始沿軌道運(yùn)動,小球經(jīng)過最高點D時對軌道的壓力恰好為零,則A點與圓軌道的最低點B間的電勢差為多大?解析:小球從A到D的過程中有兩個力做功,即重力和電場力做功,由動能定理得12m小球在D點時重力提供向心力,由牛頓第二定律得mg=mv2R,聯(lián)立解得UAD=5mgR2q,由于答案:5能力提升1(多選)如圖所示,B、C、D三點都在以點電荷+Q為圓心的圓弧上,將一試探電荷從A點分別移到B、C、D各點時,電場力做功大小比較()A.WAB>WAC B.WAD>WABC.WAC=WAD D.WAB=WAC解析:由于圓周為一等勢線,B、C、D均位于圓周上,它們的電勢相等,故點A到圓周上的B、C、D各點的電勢差相等,由W=qU知,A到B、C、D各點做功相同,C、D對。答案:CD2兩帶電小球,電荷量分別為+q和-q,固定在一長度為l的絕緣細(xì)桿的兩端,置于電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中,桿與電場強(qiáng)度方向平行,其位置如圖所示。若此桿繞過O點垂直于桿的軸線順時針轉(zhuǎn)過90°,則在此轉(zhuǎn)動過程中,電場力做的功為()A.0 B.qElC.2qEl D.πqEl解析:+q受到的電場力水平向右,-q受到的電場力水平向左。設(shè)+q離O點距離為x,則-q離O點的距離為l-x。在桿順時針轉(zhuǎn)過90°的過程中,電場力對兩球做的功分別為W1=qEx,W2=qE(l-x),所以總功為W=W1+W2=qEx+qE(l-x)=qEl,故選項B正確。答案:B3(多選)如圖所示,MN是電場中某一條電場線上的兩點,若負(fù)電荷由M移到N時,電荷克服靜電力做功,下列說法正確的是()A.M點和N點之間一定有電勢差B.M點的電場強(qiáng)度一定大于N點的電場強(qiáng)度C.電場線的方向從M指向ND.M點的電勢高于N點的電勢解析:負(fù)電荷從M移到N時,電荷克服靜電力做功,負(fù)電荷所受的靜電力的方向是從N到M,則可以判斷電場線的方向為由M指向N。判斷知選項A、C、D正確。答案:ACD4(多選)(2018·全國Ⅰ卷)圖中虛線a、b、c、d、f代表勻強(qiáng)電場內(nèi)間距相等的一組等勢面,已知平面b上的電勢為2V。一電子經(jīng)過a時的動能為10eV,從a到d的過程中克服電場力所做的功為6eV。下列說法正確的是()A.平面c上的電勢為零B.該電子可能到達(dá)不了平面fC.該電子經(jīng)過平面d時,其電勢能為4eVD.該電子經(jīng)過平面b時的速率是經(jīng)過d時的2倍解析:從a到d的過程克服電場力做功為6eV,所以電場方向為水平向右,每個間距電勢差為2V,所以平面c電勢為零,故A項正確;由于電子不一定垂直等勢面進(jìn)入,可能做曲線運(yùn)動,所以可能到達(dá)不了f平面,故B項正確;整個過程中能量守恒,可得平面a、b、c、d、f的電勢能為-4eV、-2eV、0eV、+2eV、+4eV,動能分別為+10eV、+8eV、+6eV、+4eV、+2eV,故C項錯誤;由于電子經(jīng)過b、d平面時的動能分別為8eV和4eV,所以該電子經(jīng)過b平面時的速率是經(jīng)過d時的2倍,故答案:AB5★(多選)如圖所示,在A點由靜止釋放一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子,粒子到達(dá)B點時速度恰好為零,設(shè)AB所在的電場線豎直向下,A、B間的高度差為h,則()A.帶電粒子帶負(fù)電B.A、B兩點間的電勢差UAB=C.B點電場強(qiáng)度大于A點電場強(qiáng)度D.A點電場強(qiáng)度大于B點電場強(qiáng)度解析:帶電粒子由A到B的過程中,重力做正功,而動能沒有增大,說明靜電力做負(fù)功。根據(jù)動能定理有mgh-qUab=0,解得A、B兩點間電勢差為UAB=mghq。因為A點電勢高于B點電勢,UAB>0,所以粒子帶負(fù)電,選項A、B皆正確。帶電粒子由A到B運(yùn)動過程中,在重力和靜電力共同作用下,先加速運(yùn)動后減速運(yùn)動;因為重力為恒力,所以靜電力為變力,且靜電力越來越大;由此可見B點電場強(qiáng)度大于A點電場強(qiáng)度。選項C答案:ABC6右圖中a、b和c表示點電荷的電場中的三個等勢面,它們的電勢分別為φ、2粒子從等勢面經(jīng)過等勢面解析:設(shè)帶電粒子的電荷量為q,質(zhì)量為m,由動能定理得聯(lián)立兩式即得經(jīng)過等勢面c時的速率vc=答案:37如圖所示,實線為電場線,虛線為等勢面,且相鄰兩等勢面的電勢差相等,一個正電荷在等勢面c上時具有動能2×10-4J,它運(yùn)動到等勢面a時,速度為零,令等勢面b的電勢φ2=0,那么該點電荷的電勢能為4×10-5J時,其動能大小是多少?(設(shè)整個運(yùn)動過程中只有靜電力做功)解析:此正電荷從c運(yùn)動到a時,動能減小2×10-4J,由于a、b、c之間電勢差相等,由W=qU知正電荷從c到b動能減小為1×10-4J由φ2=0知正電荷總能量E總=Ek+Ep=1×10-4J故Ek'=E總-4×10-5J=6×10-5J。答案:6×10-5J8★如圖所示,勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E=1.2×102N/C,方向水平向右,一帶正電點電荷q=4×10-8C沿半徑為R=20cm的圓周,從A